일반 물리 실험(2) 전자의 비전하 측정 실험 결과 레포트

1. 실험 목적
균일한 자기장 내에 수직하게 입사한 전자가 받는 자기력에 의해 이 전자가 등속원운동 하는것을 이해하고, 이 운동의 해석으로부터 전자의 전하량 대 질량의 비인 비전하(e/m)를 측정한다.

2. 실험 개요
- 균일한 자기장 내에 수직으로 입사한 전자가 등속원운동을 하는 것을 이해한다.
- 전자 가속장치의 원리를 이해한다.
- 헬륨홀츠 코일의 중간 지점에서 균일하고 강한 자기장이 형성되는 이유를 이해한다.
- 이 실험에서 지구 자기장은 전자의 운동에 영향을 미쳤을까? 그왿� 같은 현상을 관측하였는가? 지구 표면에서의 자기장은 대략 0.3~0.6G(1G=10-4T)이다.
- 전자의 비전하의 측정값으로부터 전자의 질량을 구해 본다.
단, 전자의 전하량은 1.602 x 10-19C 이다.

3. 실험기구
- 전자의 비전하 측정장치
• 헬름홀츠 코일 : 반경=14.6cm, 코일 감은 수=130회
• 비전하 측정관 : 내부에 전자가속장치를 포함하고 있으며, 헬륨가스로 채워져 있는
원형 전구
- 전원장치
• DC 12V 단자(헬름홀츠 코일에 전류공급)
• H6.3V 단자(필라멘트에 전원공급)
• K-P 단자(비전하 측정관 내부의 전자가속장치에 전위차 생성)

중략..

(3) 결론
헬름헬츠 코일과 비전하 측정관을 이용하여 전자의 비전하를 측정하는 실험을 통해서, 먼저헬름헬츠 코일에서 발생하는 자기장의 크기는 전류의 크기에 비례한다는 사실을 알 수 있었다. 다음으로 이 자기장사이에 전자를 수직으로 입사시켰을 때, 유리관 내부의 헬륨과 전자가 충돌하면서 발생하는 초록색의 형태로부터, 입사한 전자가 자기력을 받고 이 힘이 구심력으로써 작용되어 원운동을 하게 됨을 알 수 확인 할 수 있었다. 비록 측정과정 중 발생한 오차로 인해 기존에 알려진 참값과 상당크기의 오차가 존재하는 결과가 도출되어지만, 그 과정을 통해 자기장의 크기왿� 자기력 크기왿�의 관계,